作者：庄旭辉，马武华，广州中医药大学第一附属医院麻醉科

体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）是一种基于体外循环系统的生命支持辅助疗法，其目的是代替肺对血液进行氧合及排出二氧化碳。ECMO广泛用于急性呼吸窘迫综合征、心肺功能衰竭以及改善难治性呼吸衰竭患者的低氧血症，同时也是困难气道管理的重要手段。

处理困难气道时需优先考虑氧合问题。与常规通气方法比较，ECMO具有氧合功能强、手术时视野开放、维持血流动力学等优点。鉴于以上优点，应将ECMO作为困难气道管理以及处理不能插管、不能氧合（cannot intubate cannot oxygenate，CICO）患者的先决步骤并纳入气道管理指南。本文针对ECMO用于困难气道患者的作用进行综述。

1.ECMO概述

概念：ECMO的主要组成部分包括血管内插管、离心泵、氧合器、供氧器等，维持流量3.5～4.5L/min保证正常的血液氧合和二氧化碳水平，同时最大程度地减少溶血。由于氧合方式的特殊性，与常规通气方法比较，ECMO对肺和气道的压力损伤小、手术视野清晰、血流稳定性好。

分类与应用：ECMO将患者的静脉血经过管道引出，经过体外循环后通过不同的路径回输入患者体内。根据氧合后血液回输路径（静脉或动脉或两者皆有）的不同，将ECMO分为静脉-动脉-ECMO（veno-arterial ECMO，VA-ECMO）、静脉-静脉-ECMO（venous-venous ECMO，VV-ECMO）和其他回输路径的ECMO。

（1）VA-ECMO。通过VA-ECMO，将未经氧合和排出CO2的静脉血在离心泵的作用下经过引流管输送至氧合器，氧合后的血液通过VA-ECMO返回患者的动脉系统，从而给予呼吸和血流动力学支持，能够部分或完全替代心肺功能。因此VA-ECMO可以用于心肺复苏（cardio pulmonary resuscitation，CPR），尤其对于心跳呼吸骤停且不能恢复自主循环（return of spontaneous circulation，ROSC）的患者，VA-ECMO的早期介入可以快速提供循环支持。低氧性呼吸衰竭并伴有心室功能不全等血流动力学不稳定的患者建议使用VAECMO，可以通过降低中心静脉压来减少静脉出血，但在涉及大静脉撕裂时可能会发生严重的空气栓塞。呼吸暂停但心输出量未明显降低的患者应用VA-ECMO时可能由于部分未氧合的血液输送至脑部引起供氧不足，造成脑损伤。

（2）VV-ECMO。VV-ECMO分为单腔插管和双腔插管两种模式，单腔插管在成年患者中较为常见。以股静脉引流颈静脉灌注为例，患者经皮穿刺股静脉置管，未氧合的血液在离心泵的作用下被输送至氧合器，血液经过氧合并排出CO2后被输送至颈静脉。VV-ECMO使含氧的血液返回静脉系统因此只能给予呼吸支持，主要用于单纯的呼吸功能不全或衰竭。

虽然VA-ECMO可以提供血流动力学支持，但VVECMO对患者的损伤更小，并且发生出血、血栓等血管及其他并发症的风险更低，这可能与未进行动脉插管有关。VV-ECMO对清醒患者的创伤小且安全舒适，患者感受较好。因此，VV-ECMO是更常用的充氧方式。

（3）其他。ECMO的置管方式种类较多，在双导管置管方式中股静脉-颈内静脉入路VV-ECMO最常见。Ko等表明，应用双腔血管导管单入路置管这种新型微创的置管方式或许将成为常规两导管置管的替代方式。与经典的双导管股-颈或股-股入路比较，双腔血管导管单入路置管可以提高氧合效率，并且对患者日常活动影响较小。随着技术的发展，静脉-静脉-动脉ECMO（venovenous-arterial ECMO，VVA-ECMO）、静脉-动脉-静脉ECMO（venoarterial venousECMO，VAV-ECMO）作为ECMO的新模式，在避免VV-ECMO、VA-ECMO缺点的同时，也将二者的优点有效结合，往往用于比较复杂的重症病例。

2.ECMO在困难气道中的应用

ECMO应用于不同原因所致的困难气道：对于合并困难气道的患者，维持必要的氧合是治疗成功与否的关键，而常规通气方法如气管插管等不如ECMO安全有效。患者通气前必须评估气道情况，对于预计困难的气道，采用清醒插管或保留自主呼吸下使用可视插管软镜辅助插管是维持患者氧合的金标准。但对于严重困难气道患者气管插管或气管切开术都不安全或不可行时，ECMO是维持全麻期间氧合安全有效的唯一方式。

（1）异物或肿物所致的困难气道。存在气道异物时，患儿多因说话、啼哭、受到惊吓后突然吸气引发急性呼吸道堵塞，部分患者因气道肿物较大压迫呼吸道或阻塞气管腔导致难以形成有效通气。对于因异物或肿块导致的困难气道患者，特别是存在气管偏离或结构异常者，ECMO可能是唯一治疗方式。

Dunkman等研究报道了一例患者因肿瘤阻塞双侧主支气管口导致无法正常通气，应用ECMO维持氧合后，在支气管镜下顺利切除肿瘤。Yunoki等研究报道5例患者因肿瘤侵犯导致气道严重阻塞造成高危困难气道，应用ECMO辅助氧合后好转。Au等研究报道一例4岁患儿因后纵隔肿物压迫导致困难气道无法正常通气，因此对其进行了紧急ECMO处理，术中血流动力学稳定。Gourdin等研究报道了一例患者支气管镜下移除2个阻塞性气管支架，在手术期间使用ECMO维持氧合。应用ECMO可以避免肿瘤侵犯引起气道狭窄的患者通气困难，并降低气道受损的风险。

（2）烧伤所致的困难气道。烧伤患者尤其是吸入性损伤或颈部烧伤时容易诱发烧伤后挛缩进而造成困难气道，可以应用ECMO辅助氧合。Chiu等研究报道了将ECMO应用于5例严重烧伤患者，最终3例患者痊愈。Asmussen等研究表明，对烧伤患者应用ECMO后生存率高于未应用ECMO的患者。

Hsu等研究表明，对6例严重烧伤患者应用ECMO治疗后只有1例患者康复，作者认为，VA-ECMO似乎并未为重度烧伤患者提供血流动力学支持，而VV-ECMO是烧伤引起呼吸困难的可行替代疗法。由于在烧伤合并困难气道的患者中应用ECMO辅助氧合的病例报道较少，因此对于严重烧伤患者，ECMO的作用尚不明确。

（3）气道畸形。气道畸形患者由于先天性器官发育缺陷或后天获得性疾病的影响，使呼吸道的保护作用被削弱，严重者无法接受正常的术中通气甚至伴有其他系统疾病。ECMO已被建议作为一种可行的心肺支持替代方法应用于孤立的先天性气管狭窄。

Chen等研究报道术前对患有Sagliker综合征的患者进行评估后，选择应用ECMO对患者进行术中氧合。Ramaswamy等研究报道了16例气管软化或先天性长节段气管狭窄的患者中，2例患者必须接受ECMO治疗。严重的气道畸形会逐渐进展为心肺功能的异常，因此ECMO在延缓病情进展以及辅助治疗等方面具有一定的作用。

（4）插管后气道狭窄。插管后气道狭窄往往继发于气管插管或气管切开术导致的粘膜充血水肿，Natt等研究报道1例插管后气道狭窄的患者，因难以构建立安全气道，使用ECMO维持术中的氧合，并且为术后的再插管提供了机会。

Mattioli等研究表明，罹患新冠肺炎的患者由于插管时间较长或接受有创通气，发生插管后气道狭窄的风险较高，而应用ECMO可以尽量避免此类风险。虽然使用ECMO可以维持气管插管后气道狭窄患者的氧合，但是在此类患者中ECMO更多扮演的是生命支持的角色，并没有足够的证据表明使用ECMO可以逆转气道狭窄。

ECMO应用于困难气道的优势：ECMO可以减轻肺部膨胀，避免使用高浓度氧气，从而保持肺的氧合功能，用于困难气道的急救处理时可以有效避免气道损伤有助于人工气道的顺利建立。

出现严重困难气道时患者随时有窒息的危险，及时应用ECMO干预可以立即缓解症状并挽救患者生命。既往认为气管切开术是治疗高危困难气道和气道塌陷的最终治疗方法，但在气管移位等原因无法执行气管切开时需要应用ECMO。同时，与心肺转流比较，ECMO持续时间长、血细胞损伤少、肝素使用少、出血事件发生率低。因此，Phipps等研究表明，除面罩通气、声门上气道、气管插管及颈前通气外，ECMO应被列入气道管理指南作为第5种基础通气的方法。

ECMO在困难气道中的并发症：合并困难气道的患者使用ECMO时应注意其是否出现全身并发症，主要包括神经系统事件（梗塞，微栓塞，出血）、周围血管并发症（动脉夹层，假性动脉瘤）、认知障碍、感染、水肿、器官功能衰竭及缺氧等。Malpas等研究表明，1976到2017年接受体外支持治疗的45例困难气道患者均预后良好且未出现明显并发症。

ECMO辅助气道管理的案例较少，并且患者的生命体征使得相关随机对照研究的开展难度较大，而观察性研究缺乏足够的论证强度，因此目前还没有关于其适应证和并发症的确切结论。

（1）出血。出血是最常见的并发症。2017年一项Meta分析表明，患者接受ECMO后通常存在出血，但对死亡率影响较小。Preciado等研究报道1例患儿在经历5天ECMO治疗后，出现了轻微的脑出血。Khan等研究报道了1例患者接受ECMO治疗后出现出血的情况。因此在对困难气道患者使用ECMO前，应对凝血功能进行评价，当患者有出血倾向时应考虑ECMO期间使用肝素的量，可通过减少肝素并给予鱼精蛋白拮抗肝素来维持正常的凝血功能。而在严重的创伤、活动性出血或颅内出血的情况下不能使用ECMO。

为防止出血，在应用ECMO时可以最小化使用肝素，研究建议使用带肝素涂层的导管，而且仅在置管时输注少量肝素并密切监测活化凝血时间可以有效地减少出血的发生。使用ECMO时避免动脉入路可以无需使用抗凝治疗，因此可以减少出血的发生。而Hong等研究表明，在减少肝素使用的基础上，出现出血的主要原因是患者的自身疾病，而不是与ECMO支持相关的抗凝治疗。

（2）氧合能力下降。ECMO的氧合能力下降主要是由于装置中氧合器血浆渗漏所致，同时可能与ECMO使用时间过长、流量过大等因素有关。此外，对呼吸停止但心输出量变化不大的患者应用VA-ECMO时或许不能提供足够的氧合。

（3）急性肾功能衰竭。急性肾功能衰竭（acute renal failure，ARF）是使用ECMO的常见并发症。廖小卒等研究表明，使用ECMO辅助的患者术后ARF的发生率达到53.5%，并且高乳酸血症、ECMO辅助时大剂量使用正性肌力药是术后ARF发生的独立危险因素。因此对于应用ECMO的困难气道患者应密切监测其肾功能。

3.小结

ECMO主要用于长期心肺功能支持，很少用于气道管理。但是对于困难气道患者，使用ECMO辅助处理可能会改善治疗计划。对于CICO困难气道患者，早期的多学科评估以及建立综合性多学科气道管理计划会直接影响治疗结果。所以，ECMO应作为困难气道管理以及处理CICO的先决步骤并纳入气道管理指南。ECMO也存在价格昂贵难以普遍应用以及安全性和并发症尚未明确等不足。因此，对需要ECMO支持的患者需要进行进一步的安全性研究，包括支气管镜检查、凝血功能检查等，以确保患者的安全。

来源：庄旭辉,马武华.体外膜肺氧合用于困难气道的研究进展[J].临床麻醉学杂志,2021,37(09):987-990.

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